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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-10
(45)【発行日】2023-05-18
(54)【発明の名称】測定装置及びエレベーター装置
(51)【国際特許分類】
G01B 11/08 20060101AFI20230511BHJP
【ＦＩ】
G01B11/08 H
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023500182
(86)(22)【出願日】2021-02-17
(86)【国際出願番号】 JP2021005923
(87)【国際公開番号】W WO2022176061
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2023-02-28
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000236056
【氏名又は名称】三菱電機ビルソリューションズ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 康太郎
(72)【発明者】
【氏名】藤原 直
(72)【発明者】
【氏名】望月 敬太
(72)【発明者】
【氏名】森川 哲士
(72)【発明者】
【氏名】大野 佳子
【審査官】眞岩 久恵
(56)【参考文献】
【文献】特許第５７６９８７５（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】国際公開第２０１５／０７５９２６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１９１０２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１軸に沿う長尺体を撮影し、画像データを出力するカメラと、前記第１軸に直交する第１平面に広がる光を放ち、前記長尺体に直線状の光を当てる第１光源と、
前記第１軸に直交する第２平面に広がる光を放ち、前記長尺体に直線状の光を当てる第２光源と、
前記画像データ上の前記長尺体の外径を算出する外径算出手段と、
前記画像データ上の前記第１光源からの光の位置に基づいて前記第１平面における前記カメラから前記長尺体までの第１距離を算出し、前記画像データ上の前記第２光源からの光の位置に基づいて前記第２平面における前記カメラから前記長尺体までの第２距離を算出する距離算出手段と、
前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記長尺体の傾斜角度を算出する傾斜算出手段と、
前記第１距離及び前記第２距離と前記傾斜角度とに基づいて、前記外径算出手段によって算出された外径を補正する補正手段と、
を備えた測定装置。
【請求項2】
前記第１軸は鉛直であり、前記第１光源は、前記カメラより上方に配置され、
前記第２光源は、前記カメラより下方に配置された請求項１に記載の測定装置。
【請求項3】
かごと、前記かごを昇降路に吊り下げるロープと、
前記ロープが巻き掛けられた駆動綱車と、
前記ロープの外径を測定するための請求項１又は請求項２に記載された前記測定装置と、
を備えたエレベーター装置。
【請求項4】
前記測定装置は、前記昇降路、又は前記昇降路の上方の機械室に設けられた請求項３に記載のエレベーター装置。
【請求項5】
前記測定装置は、前記かごに設けられた請求項３に記載のエレベーター装置。
【請求項6】
前記かごは、前記ロープが巻き掛けられた吊り車を備え、前記測定装置は、前記ロープのうち、前記かごが最上階の乗場に停止している時に前記吊り車に巻き掛けられる部分の外径を測定することができるように前記かごに設けられた請求項３に記載のエレベーター装置。
【請求項7】
前記ロープによって前記昇降路に吊り下げられたつり合いおもりを更に備え、前記つり合いおもりは、前記ロープが巻き掛けられた吊り車を備え、
前記測定装置は、前記ロープのうち、前記かごが最下階の乗場に停止している時に前記吊り車に巻き掛けられる部分の外径を測定することができるように前記かごに設けられた請求項３に記載のエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、長尺体の外径を測定するための装置と、エレベーター装置とに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、ワイヤロープの外径を測定するための装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、２台のカメラを備える。当該装置では、２台のカメラからの画像データに基づいて、ワイヤロープの外径が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本特開２０１８－８７７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された装置では、ワイヤロープの外径を測定するために２台のカメラが必要になる。また、２台のカメラからの画像データを同時に記録及び処理するために、当該装置には高い処理性能が必要になる。このため、特許文献１に記載された装置は高価になるといった問題があった。
【0005】
本開示は、上述のような課題を解決するためになされた。本開示の目的は、長尺体の外径を測定できる安価な測定装置を提供することである。本開示の他の目的は、当該測定装置を備えたエレベーター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る測定装置は、第１軸に沿う長尺体を撮影し、画像データを出力するカメラと、第１軸に直交する第１平面に広がる光を放ち、長尺体に直線状の光を当てる第１光源と、第１軸に直交する第２平面に広がる光を放ち、長尺体に直線状の光を当てる第２光源と、画像データ上の長尺体の外径を算出する外径算出手段と、画像データ上の第１光源からの光の位置に基づいて第１平面におけるカメラから長尺体までの第１距離を算出し、画像データ上の第２光源からの光の位置に基づいて第２平面におけるカメラから長尺体までの第２距離を算出する距離算出手段と、第１距離及び第２距離に基づいて、長尺体の傾斜角度を算出する傾斜算出手段と、第１距離及び第２距離と傾斜角度とに基づいて、外径算出手段によって算出された外径を補正する補正手段と、を備える。
【0008】
本開示に係るエレベーター装置は、かごと、かごを昇降路に吊り下げるロープと、ロープが巻き掛けられた駆動綱車と、ロープの外径を測定するための上記測定装置と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、長尺体の外径を測定するための装置を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１におけるエレベーター装置の例を示す図である。
【図2】測定装置の例を示す図である。
【図4】カメラによって撮影された画像の例を示す図である。
【図5】解析装置の機能を説明するための図である。
【図6】実施の形態１における測定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図7】距離算出部の機能を説明するための図である。
【図8】距離算出部の機能を説明するための図である。
【図9】測定装置の他の例を示す図である。
【図10】測定装置の他の例を示す図である。
【図11】測定装置の他の動作例を示すフローチャートである。
【図12】解析装置の機能を説明するための図である。
【図13】解析装置の機能を説明するための図である。
【図14】エレベーター装置の他の例を示す図である。
【図15】エレベーター装置の他の例を示す図である。
【図16】解析装置のハードウェア資源の例を示す図である。
【図17】解析装置のハードウェア資源の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、図面を参照して詳細な説明を行う。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は同一の部分又は相当する部分を示す。
【0012】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるエレベーター装置の例を示す図である。エレベーター装置は、かご１及びつり合いおもり２を備える。かご１は、昇降路３を上下に移動する。つり合いおもり２は、昇降路３を上下に移動する。かご１及びつり合いおもり２は、ロープ４によって吊り下げられる。一例として、ロープ４は、ワイヤロープである。
図１は、実施の形態１におけるエレベーター装置の例を示す図である。エレベーター装置は、かご１及びつり合いおもり２を備える。かご１は、昇降路３を上下に移動する。つり合いおもり２は、昇降路３を上下に移動する。かご１及びつり合いおもり２は、ロープ４によって吊り下げられる。一例として、ロープ４は、ワイヤロープである。
【0013】
図１は、１：１ローピング方式のエレベーター装置を示す。図１に示す例では、ロープ４は、一方の端部がかご１に連結される。ロープ４は、かご１から上方に延びる。ロープ４は、昇降路３の上方の機械室５において巻上機６の駆動綱車７とそらせ車８とに巻き掛けられる。ロープ４は、そらせ車８から下方に延びる。ロープ４のもう一方の端部は、つり合いおもり２に連結される。かご１は、駆動綱車７の回転に応じて移動する。
【0014】
制御装置９は、巻上機６を制御する。即ち、かご１の移動は、制御装置９によって制御される。通信装置１０は、制御装置９に接続される。通信装置１０は、エレベーター装置が外部と通信を行うための装置である。例えば、通信装置１０は、ネットワーク１１を介して外部と通信する。当該外部には、本エレベーター装置を監視する遠隔の監視センター等が含まれる。
【0015】
図１は、巻上機６及び制御装置９が機械室５に設置される例を示す。巻上機６及び制御装置９は、昇降路３に設置されても良い。巻上機６が昇降路３に設置される場合、巻上機６は、昇降路３の頂部に設置されても良いし、昇降路３のピットに設置されても良い。
【0016】
駆動綱車７及びそらせ車８は、ロープ４が巻き掛けられた滑車の例である。ロープ４は、滑車によって繰り返し曲げられる。このため、ロープ４は、滑車との摩擦によって摩耗し、減径する。ロープ４の減径はロープ４の強度の低下に直結することから、本エレベーター装置には、ロープ４の外径を測定するための測定装置１２が備えられる。
【0017】
図１は、測定装置１２が機械室５に設けられる例を示す。測定装置１２は、昇降路３に設けられても良い。図１に示す例では、測定装置１２は、ロープ４のうち、巻上機６のすぐ下に配置された部分の外径を測定する。以下においては、ロープ４の当該部分を他の部分と区別する必要がある場合に、符号４に替えて符号４ａを付す。即ち、ロープ４ａは、ロープ４のうち、巻上機６のすぐ下に配置された部分である。ロープ４ａは、ロープ４の一部である。
【0018】
【0019】
以下においては、説明を容易にするため、図２及び図３に示すようにＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を設定する。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、互いに直交する。Ｘ軸は、鉛直である。ＹＺ平面は水平であり、Ｘ軸に直交する。ロープ４ａは、Ｘ軸に沿うように配置される。
【0020】
カメラ１３は、所謂エリアカメラである。Ｚ軸は、カメラ１３による撮影の中心軸１３ａに対して平行になるように設定される。カメラ１３の撮影範囲は、中心軸１３ａを中心にカメラ１３から広がる。図２及び図３に示す例では、中心軸１３ａは、ロープ４ａの中心軸Ｃｒに直交する。カメラ１３は、図２及び図３に示すように、ロープ４ａを側方から撮影する。カメラ１３は、受光器１６、及びレンズ１７を備える。受光器１６は、イメージセンサ（図示せず）を備える。レンズ１７の光学中心Ｃは、中心軸１３ａ上の点である。カメラ１３は、受光器１６によって得られた画像データを解析装置１５に出力する。
【0021】
光源１４は、所謂ライン光源である。光源１４は、ＹＺ平面に広がるように光を放ち、Ｚ軸方向から見て直線状の光をロープ４ａに当てる。光源１４は、カメラ１３とは異なる高さに配置される。即ち、光源１４からの光が広がるＹＺ平面に中心軸１３ａは含まれない。
【0022】
図２及び図３に示す例では、光源１４は、カメラ１３より上方に配置される。このため、光源１４からの光は、中心軸１３ａより上方でロープ４ａに当たる。光源１４から放たれる光と中心軸１３ａとのＸ軸方向の距離（高さ）ＸＡは、予め設定される。以下においては、光源１４から放たれた光のうちロープ４ａに当たった光を特定する場合に符号１４ａを付す。即ち、光１４ａは、光源１４から放たれた光であって、ロープ４ａに当たった光である。
【0023】
光源１４は、カメラ１３がロープ４ａを撮影する方向と同じ方向、或いはほぼ同じ方向からロープ４ａに光を当てる。距離ＸＡは、光１４ａがカメラ１３の撮影範囲に入るように設定される。即ち、光１４ａは、カメラ１３によって撮影される。カメラ１３からの画像データには、光１４ａを示すデータが含まれる。
【0024】
図４は、カメラ１３によって撮影された画像の例を示す図である。上述したように、光源１４からの光は、中心軸１３ａより上方でロープ４ａに当たる。光１４ａはカメラ１３によって下方から撮影されることになるため、カメラ１３によって撮影された画像では、光１４ａは上側に膨らむように湾曲する。
【0025】
図５は、解析装置１５の機能を説明するための図である。解析装置１５は、画像解析部２０、外径算出部２１、距離算出部２２、及び補正部２３を備える。以下に、図６から図８も参照し、測定装置１２の機能について詳細に説明する。図６は、実施の形態１における測定装置１２の動作例を示すフローチャートである。
【0026】
解析装置１５は、カメラ１３から画像データを取得する（Ｓ１０１）。解析装置１５がＳ１０１で取得する画像データには、ロープ４ａを示すデータ、及び光１４ａを示すデータが含まれる。
【0027】
外径算出部２１は、Ｓ１０１でカメラ１３から取得した画像データに基づいて、当該画像データ上のロープ４ａの外径を算出する。具体的には、先ず、画像解析部２０が、カメラ１３から取得した画像データに対して閾値処理を行う（Ｓ１０２）。これにより、当該画像データは、ロープ４ａを示す部分とそれ以外の部分とに分別される。次に、画像解析部２０は、閾値処理した画像データに対してエッジ検出処理を行う（Ｓ１０３）。これにより、ロープ４ａの左側エッジと右側エッジとが特定される。外径算出部２１は、画像解析部２０によって特定された左側エッジと右側エッジとの間隔から、画像データ上のロープ４ａの外径を算出する（Ｓ１０４）。
【0028】
Ｓ１０４で算出される外径は、例えば、左側エッジと右側エッジとの間の画素数ｗ［画素］で表される。Ｓ１０４で算出される値は、画像に表示されたロープ４ａの太さ、即ち撮影倍率によって変わる。このため、Ｓ１０４で算出される値は、ロープ４ａの実際の外径に一致する訳ではない。
【0029】
図３及び図４において、破線で示すロープ４ａは、実線で示すロープ４ａよりカメラ１３に接近した状態を示す。ロープ４ａの位置は、かご１の位置が変化することによってＺ軸方向に変わる場合がある。画像に表示されるロープ４ａは、ロープ４ａがカメラ１３に近づくと大きくなり、ロープ４ａがカメラ１３から離れると小さくなる。
【0030】
また、光源１４からの光が中心軸１３ａより上方でロープ４ａに当たる場合、画像に表示される光１４ａは、ロープ４ａがカメラ１３に近づくと上方に移動し、ロープ４ａがカメラ１３から離れると下方に移動する。光源１４からの光が中心軸１３ａより下方でロープ４ａに当たる場合、画像に表示される光１４ａは、ロープ４ａがカメラ１３に近づくと下方に移動し、ロープ４ａがカメラ１３から離れると上方に移動する。解析装置１５には、このような表示の変化を利用して、Ｓ１０４の算出結果を補正する機能が備えられている。
【0031】
距離算出部２２は、カメラ１３から出力された画像データ上の光１４ａの位置に基づいて、カメラ１３からロープ４ａまでの距離を算出する。図７及び図８は、距離算出部２２の機能を説明するための図である。図７は、図３に相当する図である。図８は、カメラ１３によって撮影された画像の例を示す図である。以下においては、図８に示すように、画像上のＸ軸方向の画素位置を符号ｕで示す。
【0032】
先ず、画像解析部２０は、カメラ１３から取得した画像データから、光１４ａを抽出する（Ｓ１０５）。レンズ１７の光学中心Ｃから距離Ｌ０［ｍｍ］にカメラ１３の焦点が合わされている場合、距離算出部２２は、三角測量の原理に基づいて、カメラ１３からロープ４ａまでの距離、即ち撮影距離を次式から算出する（Ｓ１０６）。距離算出部２２は、距離ＬＡを撮影距離として算出する。
【0033】
【数1】
【0034】
式１において、
ｄｐ：カメラ１３のイメージセンサの１画素のサイズ［ｍｍ／画素］
ｆ ：レンズ１７の焦点距離［ｍｍ］
である。図７に示す距離ＬＡ（＝Ｌ（Ｘ＝ＸＡ））は、光学中心Ｃからロープ４ａの中心軸Ｃｒまでの距離［ｍｍ］である。式１から図７に示す距離ＬＡを算出する場合は、ＸｌにＸＡを代入し、ｕｌには、光源１４からの光が照射されているロープ４ａのエッジ部分のＸ軸方向の画素位置ｕＡ［画素］を代入すれば良い。距離算出部２２は、Ｓ１０５で画像解析部２０が抽出した結果に基づいて画素位置ｕＡを決定する。
ｄｐ：カメラ１３のイメージセンサの１画素のサイズ［ｍｍ／画素］
ｆ ：レンズ１７の焦点距離［ｍｍ］
である。図７に示す距離ＬＡ（＝Ｌ（Ｘ＝ＸＡ））は、光学中心Ｃからロープ４ａの中心軸Ｃｒまでの距離［ｍｍ］である。式１から図７に示す距離ＬＡを算出する場合は、ＸｌにＸＡを代入し、ｕｌには、光源１４からの光が照射されているロープ４ａのエッジ部分のＸ軸方向の画素位置ｕＡ［画素］を代入すれば良い。距離算出部２２は、Ｓ１０５で画像解析部２０が抽出した結果に基づいて画素位置ｕＡを決定する。
【0035】
次に、補正部２３は、Ｓ１０４で外径算出部２１によって算出されたロープ４ａの外径（ｗ［画素］）を補正する（Ｓ１０７）。補正部２３は、Ｓ１０６で距離算出部２２によって算出された距離ＬＡに基づいて補正を行う。具体的に、補正部２３は、次式を用いることにより、画像データ上のロープ４ａの外径を撮影距離で倍率補正し、ロープ４ａの実際の外径Ｗ［ｍｍ］を得る。本例においては、Ｓ１０６で算出された距離ＬＡを式２のＬ（Ｘ）に代入すれば良い。
【0036】
【数2】
【0037】
解析装置１５では、Ｓ１０８でＹｅｓと判定されるまで、Ｓ１０１からＳ１０７に示す一連の処理が繰り返し行われる。
【0038】
本実施の形態に示す例では、光源１４を用いることにより、１台のカメラ１３からの画像データに基づいてロープ４の外径Ｗ［ｍｍ］を算出することができる。本実施の形態に示す例であれば、複数台のカメラを用いる必要はない。このため、測定装置１２を安価に実現できる。
【0039】
図９及び図１０は、測定装置１２の他の例を示す図である。図９は、図２に相当する図である。図１０は、図３に相当する図である。上述した例では、ロープ４ａの中心軸ＣｒがＸ軸に対して常に平行であることを前提に説明を行った。以下においては、中心軸ＣｒのＸ軸に対する傾斜も考慮する例について説明する。
【0040】
【0041】
光源３０は、所謂ライン光源である。光源３０は、ＹＺ平面に広がるように光を放ち、Ｚ軸方向から見て直線状の光をロープ４ａに光を当てる。光源３０は、カメラ１３とは異なる高さに配置される。即ち、光源３０からの光が広がるＹＺ平面に中心軸１３ａは含まれない。
【0042】
また、光源３０は、光源１４とは異なる高さに配置される。即ち、光源３０からの光が広がるＹＺ平面は、光源１４からの光が広がるＹＺ平面とは異なる。以下においては、光源１４からの光が広がるＹＺ平面を第１ＹＺ平面ともいう。光源３０からの光が広がるＹＺ平面を第２ＹＺ平面ともいう。
【0043】
図９及び図１０に示す例では、光源３０は、カメラ１３より下方に配置される。このため、光源３０からの光は、中心軸１３ａより下方でロープ４ａに当たる。光源３０から放たれる光と中心軸１３ａとのＸ軸方向の距離（高さ）ＸＢは、予め設定される。以下においては、光源３０から放たれた光のうちロープ４ａに当たった光を特定する場合に符号３０ａを付す。即ち、光３０ａは、光源３０から放たれた光であって、ロープ４ａに当たった光である。
【0044】
光源３０は、カメラ１３がロープ４ａを撮影する方向と同じ方向、或いはほぼ同じ方向からロープ４ａに光を当てる。距離ＸＢは、光３０ａがカメラ１３の撮影範囲に入るように設定される。即ち、光３０ａは、カメラ１３によって撮影される。カメラ１３からの画像データには、光１４ａを示すデータと光３０ａを示すデータとの双方が含まれる。
【0045】
照明３１は、カメラ１３がロープ４ａを撮影する方向と同じ方向、或いはほぼ同じ方向からカメラ１３の撮影範囲に向けて光を放つ。図９及び図１０に示す例では、照明３１は、リング状に配置されたＬＥＤランプを備える。照明３１に備えられたＬＥＤランプは、中心軸１３ａの周囲に配置される。カメラ１３は、照明３１の中央に開けられた孔からロープ４ａを撮影する。
【0046】
反射板３２は、入射した光を入射した方向に沿うように反射する再帰反射特性を有する。反射板３２は、ＸＹ平面に平行に配置される。反射板３２は、カメラ１３から見てロープ４ａの裏側に配置される。即ち、ロープ４ａは、カメラ１３と反射板３２との間に配置される。照明３１からの光は、反射板３２で反射すると、Ｚ軸に沿うように進む。一方、照明３１から放たれた光のうちロープ４ａに当たった光は、ロープ４ａで様々な方向に反射する。このため、カメラ１３からの画像データでは、反射板３２はロープ４ａより明るくなる。照明３１及び反射板３２は、画像解析部２０によるエッジ検出処理の精度を上げるために用いられる。
【0047】
解析装置１５は、画像解析部２０、外径算出部２１、距離算出部２２、及び補正部２３に加え、傾斜算出部２４を更に備える。以下に、図１１から図１３も参照し、測定装置１２の機能について詳細に説明する。図１１は、測定装置１２の他の動作例を示すフローチャートである。
【0048】
図１１のＳ２０１に示す処理は、図６のＳ１０１に示す処理と同様である。解析装置１５は、カメラ１３から画像データを取得する（Ｓ２０１）。解析装置１５がＳ２０１で取得する画像データには、ロープ４ａを示すデータ、光１４ａを示すデータ、及び光３０ａを示すデータが含まれる。
【0049】
図１２及び図１３は、解析装置１５の機能を説明するための図である。図１２は、図９に相当する図である。図１３は、カメラ１３によって撮影された画像の例を示す図である。図１２及び図１３は、ロープ４ａがＸ軸に対して角度θだけ傾いている状態を示す。
【0050】
光源３０からの光は、中心軸１３ａより下方でロープ４ａに当たる。光３０ａはカメラ１３によって上方から撮影されることになるため、カメラ１３によって撮影された画像では、光３０ａは下側に膨らむように湾曲する。また、ロープ４ａが図１２に示すように傾斜すると、カメラ１３によって撮影された画像では、ロープ４ａの外径は、上方にいくほど大きくなる。
【0051】
図１１のＳ２０２からＳ２０４に示す処理は、図６のＳ１０２からＳ１０４に示す処理と同様である。外径算出部２１は、Ｓ２０１でカメラ１３から取得した画像データに基づいて、当該画像データ上のロープ４ａの外径を算出する。なお、図８に示す例では、どの画素位置ｕでロープ４ａの外径を算出しても、Ｓ１０４で同じ値を得ることができる。しかし、図１３に示す例では、Ｓ２０４で算出される外径の値は、画素位置ｕによって変わる。外径算出部２１は、Ｓ２０４において、特定の画素位置ｕｔにおけるロープ４ａの外径ｗ（ｕｔ）を算出する。
【0052】
次に、距離算出部２２は、カメラ１３から出力された画像データ上の光１４ａの位置に基づいて、第１ＹＺ平面における撮影距離、即ち図１２に示す距離ＬＡを算出する。図１２に示す距離ＬＡは、光学中心Ｃを第１ＹＺ平面に投影した点とロープ４ａの中心軸Ｃｒとの第１ＹＺ平面上の距離である。また、距離算出部２２は、カメラ１３から出力された画像データ上の光３０ａの位置に基づいて、第２ＹＺ平面における撮影距離、即ち図１２に示す距離ＬＢを算出する。図１２に示す距離ＬＢは、光学中心Ｃを第２ＹＺ平面に投影した点とロープ４ａの中心軸Ｃｒとの第２ＹＺ平面上の距離である。
【0053】
上述の図７及び図８に示す例では、ロープ４ａの中心軸ＣｒがＸ軸に平行であるため、どのＹＺ平面においても、光学中心ＣをそのＹＺ平面に投影した点とロープ４ａの中心軸Ｃｒとの距離は同じ値になる。一方、図１２及び図１３に示す例では、ロープ４ａの中心軸ＣｒがＸ軸に対して傾斜しているため、距離ＬＡと距離ＬＢとは同じ値にならない。
【0054】
先ず、画像解析部２０は、カメラ１３から取得した画像データから、光１４ａを抽出する。同様に、画像解析部２０は、カメラ１３から取得した画像データから、光３０ａを抽出する（Ｓ２０５）。
【0055】
レンズ１７の光学中心Ｃから距離Ｌ０［ｍｍ］にカメラ１３の焦点が合わされている場合、距離算出部２２は、三角測量の原理に基づいて、式１から距離ＬＡ及び距離ＬＢを算出する（Ｓ２０６）。式１から図１２に示す距離ＬＡを算出する場合は、ＸｌにＸＡを代入し、ｕｌには、光源１４からの光が照射されているロープ４ａのエッジ部分のＸ軸方向の画素位置ｕＡ［画素］を代入すれば良い。距離算出部２２は、Ｓ２０５で画像解析部２０が抽出した結果に基づいて画素位置ｕＡを決定する。
【0056】
式１から図１２に示す距離ＬＢを算出する場合は、ＸｌにＸＢを代入し、ｕｌには、光源３０からの光が照射されているロープ４ａのエッジ部分のＸ軸方向の画素位置ｕＢ［画素］を代入すれば良い。距離算出部２２は、Ｓ２０５で画像解析部２０が抽出した結果に基づいて画素位置ｕＢを決定する。
【0057】
次に、傾斜算出部２４は、ロープ４ａのＸ軸に対する傾斜角度、即ち図１２に示す角度θを算出する（Ｓ２０７）。傾斜算出部２４は、Ｓ２０６で距離算出部２２によって算出された距離ＬＡ及び距離ＬＢに基づいて、次式から角度θを求める。
【0058】
【数3】
【0059】
補正部２３は、Ｓ２０４で外径算出部２１によって算出されたロープ４ａの外径ｗ（ｕｔ）を補正する（Ｓ２０８）。補正部２３は、Ｓ２０６で距離算出部２２によって算出された距離ＬＡ及び距離ＬＢとＳ２０７で傾斜算出部２４によって算出された角度θとに基づいてＳ２０８の補正を行う。
【0060】
図１２に示す例では、中心軸１３ａからのＸ軸方向の距離（高さ）Ｘにおける撮影距離Ｌ（Ｘ）は、角度θを用いて次式で表される。
【0061】
【数4】
【0062】
式４の右辺の第１項は、中心軸１３ａ上における光学中心Ｃからロープ４ａの中心軸Ｃｒまでの距離Ｌｃである。
【0063】
【数5】
【0064】
なお、画像データにおけるロープ４ａのエッジ部分のＸ軸方向の画素位置ｕ［画素］と距離Ｘ［ｍｍ］は、次式によって対応付けられる。
【0065】
【数6】
【0066】
また、画像データにおけるＸ軸方向の画素位置ｕ［画素］に対する、光学中心Ｃからロープ４ａの中心軸Ｃｒまでの距離Ｌ（ｕ）は、次式によって求められる。
【0067】
【数7】
【0068】
画像データ上の画素位置ｕ［画素］におけるロープ４ａの外径Ｗ［ｍｍ］は、式７の距離Ｌ（ｕ）と画素位置ｕにおける外径ｗ（ｕ）とを用いて次式によって求められる。
【0069】
【数8】
【0070】
補正部２３は、Ｓ２０８において式８を用いて補正を行う。解析装置１５では、Ｓ２０９でＹｅｓと判定されるまで、Ｓ２０１からＳ２０８に示す一連の処理が繰り返し行われる。
【0071】
図１４は、エレベーター装置の他の例を示す図である。図１４は、２：１ローピング方式のエレベーター装置を示す。図１４に示すエレベーター装置は、かご１、つり合いおもり２、ロープ４、巻上機６、制御装置９、通信装置１０、及び測定装置１２を備える。また、本エレベーター装置は、返し車１８、及び返し車１９を更に備える。返し車１８及び返し車１９は、昇降路３の頂部に設けられる。
【0072】
図１４に示す例では、昇降路３の上方に機械室５が設けられていない。巻上機６及び制御装置９は、昇降路３に設けられる。また、かご１は、吊り車１ａ及び１ｂを備える。つり合いおもり２は吊り車２ａを備える。
【0073】
ロープ４は、一方の端部４ｂが昇降路３の頂部に設けられる。ロープ４は、端部４ｂから下方に延び、かご１の吊り車１ａ及び１ｂに巻き掛けられる。ロープ４のもう一方の端部４ｃは昇降路３の頂部に設けられる。ロープ４は、端部４ｃから下方に延び、つり合いおもり２の吊り車２ａに巻き掛けられる。また、ロープ４は、吊り車１ｂから上方に延び、返し車１８、駆動綱車７、返し車１９、及び吊り車２ａに順次巻き掛けられる。
【0074】
【0075】
図１５は、エレベーター装置の他の例を示す図である。図１５は、２：１ローピング方式のエレベーター装置を示す。図１５に示す例では、昇降路３の上方に機械室５が設けられる。巻上機６及び制御装置９は、機械室５に設置される。
【0076】
ロープ４は、一方の端部４ｂが機械室５に設けられる。ロープ４は、端部４ｂから下方に延び、かご１の吊り車１ａ及び１ｂに巻き掛けられる。ロープ４のもう一方の端部４ｃは機械室５に設けられる。ロープ４は、端部４ｃから下方に延び、つり合いおもり２の吊り車２ａに巻き掛けられる。ロープ４は、吊り車１ｂから上方に延び、駆動綱車７、吊り車２ａに順次巻き掛けられる。
【0077】
図１５は、かご１が最下階の乗場に停止している例を示す。ロープ４のうち矢印Ｂで示す部分は、吊り車２ａによって繰り返し曲げられるため、摩耗する。しかし、当該部分は、常に昇降路３に配置される。このため、測定装置１２を機械室５に設置すると、測定装置１２によって当該部分の外径を測定することはできない。ロープ４の当該部分の外径を測定装置１２によって測定するためには、カメラ１３によって当該部分を撮影することができるように測定装置１２をかご１に設けることが好ましい。例えば、測定装置１２は、ロープ４のうち、かご１が最下階の乗場に停止している時に吊り車２ａに巻き掛けられる部分の外径を測定することができるようにかご１に設けられる。
【0078】
ロープ４のうち矢印Ｄで示す部分についても同様である。当該部分は、吊り車１ａ、或いは吊り車１ａ及び１ｂの双方によって繰り返し曲げられるため、摩耗する。しかし、当該部分は、常に昇降路３に配置される。このため、測定装置１２を機械室５に設置すると、測定装置１２によって当該部分の外径を測定することはできない。ロープ４の当該部分の外径を測定装置１２によって測定するためには、カメラ１３によって当該部分を撮影することができるように測定装置１２をかご１に設けることが好ましい。例えば、測定装置１２は、ロープ４のうち、かご１が最上階の乗場に停止している時に吊り車１ａに巻き掛けられる部分の外径を測定することができるようにかご１に設けられる。
【0079】
本実施の形態では、エレベーター装置が測定装置１２を備える例について説明した。他の例として、測定装置１２は、エレベーターの保守員によって携帯される装置であっても良い。保守員は、定期点検時に測定装置１２を機械室５等に設置し、ロープ４の外径を測定しても良い。
【0080】
測定装置１２に備えられた解析装置１５の機能は、制御装置９に備えられても良い。他の例として、解析装置１５の機能は、遠隔の監視センターに備えられても良い。かかる場合、通信装置１０は、カメラ１３からの画像データをネットワーク１１を介して監視センターに送信する。
【0081】
本実施の形態では、エレベーターで使用されるロープ４の外径を測定装置１２によって測定する例について説明した。これは一例である。エレベーター以外の他の機器で使用されるロープの外径を測定装置１２によって測定しても良い。また、測定装置１２によって外径を測定する長尺体は、ロープに限定されない。ロープ状の長尺体、管状の長尺体、或いは筒状の長尺体の外径を測定装置１２によって測定しても良い。
【0082】
本実施の形態において、符号２０～２４に示す各部は、解析装置１５が有する機能を示す。図１６は、解析装置１５のハードウェア資源の例を示す図である。解析装置１５は、ハードウェア資源として、プロセッサ４１とメモリ４２とを含む処理回路４０を備える。解析装置１５は、メモリ４２に記憶されたプログラムをプロセッサ４１によって実行することにより、符号２０～２４に示す各部の機能を実現する。メモリ４２として、半導体メモリ等が採用できる。
【0083】
図１７は、解析装置１５のハードウェア資源の他の例を示す図である。図１７に示す例では、解析装置１５は、プロセッサ４１、メモリ４２、及び専用ハードウェア４３を含む処理回路４０を備える。図１７は、解析装置１５が有する機能の一部を専用ハードウェア４３によって実現する例を示す。解析装置１５が有する機能の全部を専用ハードウェア４３によって実現しても良い。専用ハードウェア４３として、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらの組み合わせを採用できる。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本開示に係る測定装置は、ロープ等の長尺体の外径を測定するために利用できる。
【符号の説明】
【0085】
１ かご、 １ａ 吊り車、 １ｂ 吊り車、 ２ つり合いおもり、 ２ａ 吊り車、 ３ 昇降路、 ４ ロープ、 ４ｂ 端部、 ４ｃ 端部、 ５ 機械室、 ６ 巻上機、 ７ 駆動綱車、 ８ そらせ車、 ９ 制御装置、 １０ 通信装置、 １１ ネットワーク、 １２ 測定装置、 １３ カメラ、 １４ 光源、 １５ 解析装置、 １６ 受光器、 １７ レンズ、 １８ 返し車、 １９ 返し車、 ２０ 画像解析部、 ２１ 外径算出部、 ２２ 距離算出部、 ２３ 補正部、 ２４ 傾斜算出部、 ３０ 光源、 ３１ 照明、 ３２ 反射板、 ４０ 処理回路、 ４１ プロセッサ、 ４２ メモリ、 ４３ 専用ハードウェア
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】